一种远距离传输的I2C总线通信接口电路制造技术

一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括设备侧1、传输侧1、RS‑485和U1，U1是两态门，U1的输入端为0，则输出为0，输入端为1，则输出为高阻态。设备侧1、传输侧1，RS‑485处于接收，接收的也为1；设备侧1、传输侧0，RS‑485处于接收，接收的为0；设备侧0、传输侧1，RS‑485处于发送，发送0，对方接收的为0；设备侧与传输侧同时为0，RS‑485处于接收，如果设备侧先撤销策动，由0变1，SDA_RXD还维持在0，SDA由U1输出，还是0；如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0。其特征在于：直接将SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻。本实用新型专利技术将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达1.2KM。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括设备侧1、传输侧1、RS?485和U1，U1是两态门，U1的输入端为0，则输出为0，输入端为1，则输出为高阻态。设备侧1、传输侧1，RS?485处于接收，接收的也为1；设备侧1、传输侧0，RS?485处于接收，接收的为0；设备侧0、传输侧1，RS?485处于发送，发送0，对方接收的为0；设备侧与传输侧同时为0，RS?485处于接收，如果设备侧先撤销策动，由0变1，SDA_RXD还维持在0，SDA由U1输出，还是0；如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0。其特征在于：直接将SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻。本技术将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达1.2KM。【专利说明】一种远距离传输的12C总线通信接口电路
本技术属于电源转换
，具体涉及一种远距离传输的I2C总线通信接 口电路。
技术介绍
12C总线协议是ph i I i P S公司推出的具有多主仲裁机制的、以串行时钟SCL和串行 数据SDA组成的一种串行双向同步通信方式的通信协议。当串行时钟SCL为低电平(逻辑0) 时，为串行数据SDA忽略态，也即让SDA在SCL在0时进行电平切换，当串行时钟SCL为高电平 (逻辑1)时，为串行数据SDA受理态，当SDA从1变到0，则是起始位，当SDA从0变到1，则是停止 位，SDA保持1或0不变，则是传输一位数据，是传入还是传出，则由读写控制位来决定。 I2C接口是一种TTL电平级的，它通常用在同一电路板范围内的通信、或者是同一 设备范围内板间通?目，只能实现短距尚范围的通?目。再来看看RS-485的接口电路，RS-485是 半双工的、差分信号的，输出以差分驱动，输入以比较A与B信号相互的高低，当输出1时，A拉 高到VCC，B拉低至IjGND，当输出0时，B拉高到VCC，A拉低到GND;当A-B>200mV，则接收为1;当 A-B<-200mV，则接收为0，它有较强的抗干扰能力，比TTL电平方式的在通信距离方面有很 大的提高，可达到1.2KM。能否将RS-485的技术应用到12C接口的SCL、SDA两信号呢？目前还 没有现有技术将RS-485的技术很好的应用到I2C接口的SCUSDA两信号上。 在动力电池中，往往需要电池模块串/并联，以便适应其功率需求。现行的带RS-485 通信的 MOS 管保护 的电池模块， 必须每个模块都采用 MOS 管保护 ，而且 ，每个模块是根据 自己的状况进行保护，且不说每个模块都必须要MOS管是一种不经济的做法，单说MOS管自 身消耗的电能，带来发热很厉害。RS-485通信的MOS管保护的电池模块，因为MOS管保护的动 作不一致，尤其在过流保护，特别是短路保护的情况下，动作的不一致性导致不能采用并 联。 实际应用中，往往有多主通信的需求，比如要求快速报警的场所，如果不用多主方 式而是要有主机一个一个地查询，那么，必须要求通信的速率非常高，响应非常快，即便如 此，在查询警报式通信中，是占用信道资源的，通信开销大。I2C总线协议，它提供了多主通 信的仲裁机制，为主动上报提供了方便之门。尽管CAN总线也有多主通信的仲裁机制，但是， 目前有很多MCU并不支持CAN接口。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术旨在提供一种远距离传输的I2C总 线通信接口电路，该电路将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达1.2KM。 为了实现上述目的，本技术采取如下技术方案： 一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括I2C总线、两态门Ul、两态门U5、或 非缓冲器1]2六、1]28、1]2(：、和1]20和1?485通信芯片。 RS485通信芯片的收发器U3、U4为ISL81487收发器。 两态门U1、U5为MC74VHC1G07非反相缓冲器。 或非缓冲器U2A、U2B、U2C和U2D均为74ALS28或非缓冲器。 I2C总线的SDA端接入两态门Ul的第四脚，两态门Ul的第二脚接入RS485通信芯片 收发器U3的第一脚；两态门Ul的第二脚与或非缓冲器U2B的第五、第六脚相连;或非缓冲器U2B的第四 脚接入或非缓冲器U2A的第二脚;或非缓冲器U2A的第三脚与两态门Ul的第四脚和RS485通 信芯片收发器U3的第四脚相连；或非缓冲器U2A的第一脚与RS485通信芯片收发器U3的第 二、第三脚相连。 I2C总线的SDA的线路上设置有上拉电阻Rl，上拉电阻Rl的另一端接到5V电源上。 I2C总线的SCL端接入两态门U5的第四脚，两态门U5的第二脚接入RS485通信芯片 收发器U4的第一脚； 两态门U5的第二脚与或非缓冲器U2C的第八、第九脚相连;或非缓冲器U2C的第十 脚接入或非缓冲器U2D的第十一脚；或非缓冲器U2D的第十二脚与两态门U5的第四脚和 RS485通信芯片收发器U4的第四脚相连;或非缓冲器U2D的第十三脚与RS485通信芯片收发 器U4的第二、第三脚相连。 12C总线的SCL的线路上设置有上拉电阻R3，上拉电阻R3的另一端接到5V电源上。 设备侧1、传输侧I、RS-485和Ul，Ul是两态门，Ul的输入端为0，则输出为0，输入端 为1，则输出为高阻态，也即SDA_RXD为0时，其输出SDA为0，否则，就为高阻态，由于12C总线 上有上拉电阻，所以，Ul高阻态的逻辑为1。 设备侧1、传输侧I，RS-485处于接收，接收的也为1;设备侧1、传输侧0，RS-485处于 接收，接收的为〇;设备侧〇、传输侧I，RS-485处于发送，发送0，对方接收的为0;设备侧与传 输侧同时为〇，RS-485处于接收，如果设备方先撤销策动，由0变I，SDA_RXD还是维持在0，SDA 由Ul输出，还是0;如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0，RS-485把0发送出 去，无论哪一方先撤销策动，其结果依然还为线与的0,这实际是交给系统的MCU的I2C仲裁。 其特征在于：SDA不与M⑶的SDA对接，SCL也不与M⑶的SCL对接，而是直接将SDA与 SCL对接，再接一个上拉电阻，这样，可以将这个电路用做RS-485的双向同步中继，一则可以 延长RS-485的通信距离，二则可以扩展RS-485的节点数。这个电路不仅仅做RS-485的双向 同步中继，也可以做CAN总线的双向同步中继，也可以做网线的双向同步中继。 运用远距离的I2C总线接口芯片技术，采用I2C通信，利用I2C的多主仲裁机制，可 以确保并联的几个模块保护动作完全一致。特别在短路保护中，可以特别快地给予响应，只 要其中一个模块发生短路情况，它主动以广播命令的方式，将信息从I2C口发送出去，收到 命令的模块，就可以在同一时刻关断MOS管。另外，在串联的电池模块中，整个串联回路中， 没有必要每个模块都采用MOS管保护，只要一个电池模块选用MOS管即可；如果是几并多串 的情况下，也只需要在并联的同一组模块选用MOS管，其他组模块，没有必要选用MOS管。 本技术的有益效果为:将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可 达1.2KM。【附图说明】图1为只发送0的R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括I2C总线、两态门U1、两态门U5、或非缓冲器U2A、U2B、U2C、和U2D和RS485通信芯片，I2C总线的SDA端接入两态门U1的第四脚，两态门U1的第二脚接入RS485通信芯片收发器U3的第一脚；两态门U1的第二脚与或非缓冲器U2B的第五、第六脚相连；或非缓冲器U2B的第四脚接入或非缓冲器U2A的第二脚；或非缓冲器U2A的第三脚与两态门U1的第四脚和RS485通信芯片收发器U3的第四脚相连；或非缓冲器U2A的第一脚与RS485通信芯片收发器U3的第二、第三脚相连；I2C总线的SDA的线路上设置有上拉电阻R1，上拉电阻R1的另一端接到5V电源上；I2C总线的SCL端接入两态门U5的第四脚，两态门U5的第二脚接入RS485通信芯片收发器U4的第一脚；两态门U5的第二脚与或非缓冲器U2C的第八、第九脚相连；或非缓冲器U2C的第十脚接入或非缓冲器U2D的第十一脚；或非缓冲器U2D的第十二脚与两态门U5的第四脚和RS485通信芯片收发器U4的第四脚相连；或非缓冲器U2D的第十三脚与RS485通信芯片收发器U4的第二、第三脚相连；I2C总线的SCL的线路上设置有上拉电阻R3，上拉电阻R3的另一端接到5V电源上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤云峰，王怀华，何敏强，
申请(专利权)人：扬州峰威新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32